基于回声状态网络的电力市场电价预测

传统的神经网络算法在电价变化剧烈的情况下,精度较低并且所耗费的时间较长,难以满足电力市场发展的需求。为解决该问题,提出了一种基于回声状态网络(ESN)的短期电价预测方法。所提方法介绍了基于回声状态网络的预测原理,提出了电力市场短期电价的预测机制,包括参数选取、采样数据预处理和ESN训练及预测过程;并分别采用回声状态网络和反向传播算法(BP)神经网络进行短期电价预测。经过仿真验证,所提出的基于回声状态网络的电价预测具有较好的准确率和可行性。     

基于相似日的短期电价区间预测

准确的短期电价预测有助于电力市场各个参与者选择交易策略和估算效益,因此短期电价预测受到人们广泛关注。为了解决特殊样本带来的预测误差,应用模糊C-均值聚类算法进行相似日聚类,以与预测日相似的数据构建样本集。再采用高斯过程回归来建立短期电价预测模型,对短期实时电价进行预测,得到具有概率分布及对应置信水平的区间预测结果。最后,采用美国代顿电力市场的历史数据进行实例计算,证明了该方法可有效提高模型的预测精度,与BP神经网络相比预测效果更佳,可以向电力市场参与者提供更全面的信息。     

基于神经网络的短期电价预测

利用系统旋转备用、历史负荷和清算电价对未来时段电价的影响来进行电价预测。以澳大利亚昆士兰州电力市场为背景,采用神经网络的方法,建立了提前1天电力市场清算电价短期预测模型。模型为3层BP神经网络结构,并采用昆士兰州电力市场1998年的电价数据进行了训练和预测分析,结果表明该模型具有良好的预测效果。     

基于最大信息系数相关性分析和改进多层级门控LSTM的短期电价预测方法

为准确预测电力市场中的短期电价,将最大信息系数(maximal information coefficient,MIC)相关性分析与改进多层级门控长短期记忆网络(multi-hierachy gated long shortterm memory,MHG-LSTM)相结合,提出一种新型短期电价预测方法。该方法首先对备选序列与预测电价序列做MIC相关性分析,在此基础上筛选备选序列并经小波变换合成神经网络输入序列,有效增加了输入中与预测电价相关的信息密度;其次,对传统LSTM进行创新性改进,提出用两级遗忘门和输入门替换传统的一级门控机构的MHG-LSTM模型,提高了神经网络选择和提取高频电价序列特征的能力。在PJM市场日前电价数据集上对所提方法进行仿真实验,实验结果表明,该方法的预测误差仅为4.506%,相比已有预测方法有效提升了短期电价的预测精度,且具有很强的普适性,可应用于电力市场短期电价预测,为市场参与者和监管机构提供有力决策依据。     

基于BP神经网络的短期市场出清电价预测

在电力市场中,短期市场电价预测的准确与否,对发电厂的竞价决策具有关键性的影响。文章提出应用神经网络算法来模拟预测日前市场出清电价,以获取精确的预测结果,该方法可适用于原始数据有限的情况。利用电力系统历史负荷、历史清算电价、系统的旋转备用等影响因素作为分析因子,分析其对未来时段电力市场价格的影响,并对下一交易时段电价进行预测。以美国加利福尼亚州电力市场为背景,采用BP神经网络算法,应用MATLAB软件编程,建立电力市场清算电价短期预测模型。该模型结构为三层神经网络,通过网络的反向传播过程不断修正模型中的神经元连接权值和阈值,充分发挥BP网络局部搜索能力强的优点,实现对未来24小时市场出清电价的有效预测,并针对美国加州实际电力市场价格数据进行训练和预测分析,结果表明该模型具有良好的预测效果。     

基于注意力机制的CNN-LSTM短期电价预测

短期电价预测结果的准确性对存在多元化竞争格局的电力市场具有重要意义。为提高在电价跳跃点和尖峰点的预测精度及预测效率,针对多因素融合影响的电价序列与其影响因素间隐含的非线性关系,提出了一种基于ATT-CNN-LSTM的短期电价预测方法。首先,采用灰色关联度分析法分析负荷因素与电价之间的关联程度,筛选出关联度较高的数据作为最优模型输入。其次,通过注意力机制(Attention, ATT)自适应分配输入数据的权重,以权重大小区分强弱特征数据。再利用卷积神经网络(Convolution Neural Networks, CNN)对数据集进行二次特征提取及降维处理,优化输入长短期记忆神经网络(Long Short-Term Memory, LSTM)中的数据,从而提升LSTM网络的预测精度与训练速度。对澳大利亚电力市场的实测数据进行算例分析,通过与其他主流算法对比,验证了所提方法具有更高的预测精度和计算效率。     

考虑市场力的短、中、长期电价预测

分别介绍了采用BP神经网络模型和线性回归模型进行电价预测的方法和结果。方法的突出特点是在预测模型中引入了一个衡量市场力的新指标——发电容量必须运行率(MRR)，从而充分考虑了市场力对电价的影响，提高了电价预测的精度，特别是增强了短期预测模型对最高限价的预测能力。文中对MRR指标进行了简单的介绍，并针对电价预测的不同特点，对预测模型和预测变量的选择进行了探讨，提出了自己的观点。基于浙江电力市场实际运营数据的初步预测结果表明，所建预测模型是适用的，选择的预测输入变量是恰当的，电价预测精度能够满足电力市场实际运营的需要。     

考虑市场力的短、中、长期电价预测

分别介绍了采用BP神经网络模型和线性回归模型进行电价预测的方法和结果。方法的突出特点是在预测模型中引入了一个衡量市场力的新指标——发电容量必须运行率(MRR)，从而充分考虑了市场力对电价的影响，提高了电价预测的精度，特别是增强了短期预测模型对最高限价的预测能力。文中对MRR指标进行了简单的介绍，并针对电价预测的不同特点，对预测模型和预测变量的选择进行了探讨，提出了自己的观点。基于浙江电力市场实际运营数据的初步预测结果表明，所建预测模型是适用的，选择的预测输入变量是恰当的，电价预测精度能够满足电力市场实际运营的需要。     

粒子群-神经网络混合算法在短期电价预测中的应用

为了提高电力市场环境下的电价预测精度,在研究短期电价预测中采用了粒子群和反向传播神经网络相结合的混合算法,先利用粒子群算法确定初值,再采用神经网络完成给定精度的学习.对我国四川电网电价进行预测的结果表明,粒子群优化的神经网络算法收敛速度快于神经网络算法,预报精度显著提高,平均百分比误差可控制在2%以内,平均绝对误差最大值为1.87￥/MWh.该算法可有效用于电力系统的短期电价预测.     

基于减法聚类及自适应模糊神经网络的短期电价预测

提出了基于Takagi-Sugeno模型的自适应模糊神经网络的短期电价预测方法。首先采用减法聚类方法确定自适应模糊神经网络的结构，然后利用混合学习算法训练该网络的前件参数和结论参数，最后将影响未来日电价的相关因素输入到训练好的自适应模糊神经网络中进行电价预测。以美国加州电力市场公布的1999年负荷与电价数据进行模型训练和预测，结果表明采用该方法所建立的预测模型具有较高的预测精度。     

基于模糊聚类和关节控制器神经网络的边际电价预测

应用基于模糊聚类和关节控制器神经网络的边际电价预测方法,精确预测边际电价,并有效克服BP等算法中负荷峰谷时段出现的预测误差大、结果不稳定的现象.通过计算实例进行边际电价预测,预测结果表明:方法输出稳定性好、计算速度快、预测精度较高.     

电价的混沌特性分析及其预测模型研究

在电力市场环境下,电价取决于众多因素的共同作用,它的演化过程呈十分复杂的不规则运动.为了揭示这种貌似随机的演化过程的内在规律,作者首先借助混沌理论,对电价的混沌特性进行了验证.在由电价单变量时间序列重构的相空间上,提取了吸引子的分形维数和Lyapunov指数,表明电价具有混沌特性;并且通过替代数据检验法进一步验证了电价的这种混沌行为,从而为借助混沌理论来进行电价的短期预测提供了依据.然后,采用电价及其相关因素构成的多变量时间序列重构了更为准确的相空间,通过跟踪相空间中相邻相点的演化趋势,建立起基于递归神经网络的全局和局域电价预测模型,并对New England市场的电价进行了成功的预测.     

Market data analysis and short-term price forecasting in the Iran electricity market with pay-as-bid payment mechanism

Market data analysis and short-term price forecasting in Iran electricity market as a market with pay-as-bid payment mechanism has been considered in this paper. The data analysis procedure includes both correlation and predictability analysis of the most important load and price indices. The employed data are the experimental time series from Iran electricity market in its real size and is long enough to make it possible to take properties such as non-stationarity of market into account. For predictability analysis, the bifurcation diagrams and recurrence plots of the data have been investigated. The results of these analyses indicate existence of deterministic chaos in addition to non-stationarity property of the system which implies short-term predictability. In the next step, two artificial neural networks have been developed for forecasting the two price indices in Iran's electricity market. The models’ input sets are selected regarding four aspects: the correlation properties of the available data, the critiques of Iran's electricity market, a proper convergence rate in case of sudden variations in the market price behavior, and the omission of cumulative forecasting errors. The simulation results based on experimental data from Iran electricity market are representative of good performance of the developed neural networks in coping with and forecasting of the market behavior, even in the case of severe volatility in the market price indices.     

模糊神经网络在电力系统边际电价预测中的应用

文章针对短期电力系统边际电价预测研究和应用中存在的用多元回归等传统方法建模困难、用ANN方法学习速度慢和易陷入局部极小点等问题,利用模糊神经网络具有接受和处理模糊数据、自适应地以任意精度逼近映射函数、不要求明确的数学描述等优点,建立了基于模糊神经网络的系统边际电价预测模型.通过具体实例测算及现场运用,证明了该方法为提高电力市场中边际电价预测精度、制定和实施科学合理的发电企业报价策略提供了可靠的支持.     

基于小波包分解和长短期记忆网络的短期电价预测

在电力市场环境下,精准的短期电价预测可以保障电网优化调度和安全稳定运行,但实时电价具有非平稳性和非线性的特点,加大了预测难度。针对这一问题,提出了一种基于小波包分解（WPD）和长短期记忆（LSTM）网络的短期实时电价预测方法。将实时电价序列分解,得到最高频细节部分和低频趋势部分,剔除波动性高、无效信息多的高频细节部分,再采用LSTM网络对有效信息最多、更能体现电价序列的趋势部分进行实时电价预测。使用所提方法对美国PJM市场某地区实时电价数据进行预测实验,结果表明所提方法相比随机森林、BP神经网络、支持向量机电价预测方和传统的LSTM网络电价预测方法具有更高预测精度。     

基于相似搜索和RBF神经网络的短期电价预测

为了提高电价预测的准确性,提出一种基于相似搜索和RBF神经网络的短期电价预测的方法。采用相似搜索原理来生成神经网络的训练集和输入矩阵,并运用MATLAB7.0中的神经网络工具来实现该模型。采用澳大利亚维多利亚电力市场2002年1月1日至3月17日共75天数据进行了实验分析,对3月11日～17日的各时段电价进行了预测,通过比较验证了本文方法的有效性。     

Short-term electricity prices forecasting in a competitive market: A neural network approach

This paper proposes a neural network approach for forecasting short-term electricity prices. Almost until the end of last century, electricity supply was considered a public service and any price forecasting which was undertaken tended to be over the longer term, concerning future fuel prices and technical improvements. Nowadays, short-term forecasts have become increasingly important since the rise of the competitive electricity markets. In this new competitive framework, short-term price forecasting is required by producers and consumers to derive their bidding strategies to the electricity market. Accurate forecasting tools are essential for producers to maximize their profits, avowing profit losses over the misjudgement of future price movements, and for consumers to maximize their utilities. A three-layered feedforward neural network, trained by the Levenberg-Marquardt algorithm, is used for forecasting next-week electricity prices. We evaluate the accuracy of the price forecasting attained with the proposed neural network approach, reporting the results from the electricity markets of mainland Spain and California.     

电力市场短期边际电价的分时重构混沌相空间预测

为了实现高精度的电力市场短期边际电价预测,该文对市场边际电价时间序列数据分时段聚类进行了相空间重构,并分别计算分形维数和提取最大Lyapunov指数,经分析得出了边际电价分时序列数据的演化具有混沌特征,由此提出了短期边际电价的分时重构混沌相空间预测算法,相比目前通常采用的单一时间序列混沌预测算法,该算法具有相空间嵌入维数少和模型参数配置灵活的特点,通过电力市场短期边际电价预测实例验证,结果表明该算法比单一时序混沌预测算法在预测精度上有显著提高.     

基于趋势指标与长短时记忆网络的电力市场日前电价预测

为提高电力市场日前电价的预测精度,提出一种基于趋势指标与长短时记忆网络（LSTM）的日前电价预测模型。首先,计算日前电价的随机指标（KDJ）与异同移动平均线指标（MACD）,挖掘电价的内在规律信息;然后,将计算出的趋势指标与电价信息输入LSTM,对电力市场日前电价进行预测;最后,利用电力市场日前电价数据进行验证。算例分析表明该模型相比反向传播神经网络（BPNN）、LSTM和门控循环单元网络（GRU）等模型预测精度更高。